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设计模式—装饰模式

2016年06月04日 Design Pattern ⁄ 共 2358字 ⁄ 字号 设计模式—装饰模式已关闭评论 ⁄ 阅读 694 次

今天我们来学习另一种结构型模式,它就是装饰模式(Decorator Pattern)。

模式定义

动态地给一个对象增加一些额外的职责(Responsibility),就增加对象功能来说,装饰模式比生成子类实现更为灵活。

模式结构

装饰模式包含如下角色:

Component: 抽象构件
ConcreteComponent: 具体构件
Decorator: 抽象装饰类
ConcreteDecorator: 具体装饰类

UML图

设计模式—装饰模式

代码实现

孙悟空有七十二般变化,他的每一种变化都给他带来一种附加的本领。他变成鱼儿时,就可以到水里游泳;他变成鸟儿时,就可以在天上飞行。

本例中,Component的角色便由鼎鼎大名的齐天大圣扮演;ConcreteComponent的角色属于大圣的本尊,就是猢狲本人;Decorator的角色由大圣的七十二变扮演。而ConcreteDecorator的角色便是鱼儿、鸟儿等七十二般变化。

设计模式—装饰模式

TheGreatestSage.java

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public interface TheGreatestSage {

public void move();
}

Monkey.java

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/**
* 具体构件
*/
public class Monkey implements TheGreatestSage {

@Override
public void move() {
//代码
System.out.println("Monkey Move");
}
}

Change.java

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/**
* 抽象装饰类
*/
public class Change implements TheGreatestSage {
private TheGreatestSage sage;

public Change(TheGreatestSage sage){
this.sage = sage;
}

@Override
public void move() {
// 代码
sage.move();
}

}

Bird.java

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/**
* 具体装饰类
*/
public class Bird extends Change {

public Bird(TheGreatestSage sage) {
super(sage);
}

@Override
public void move() {
System.out.println("Bird Move");
}

public void fly() {
System.out.println("Bird fly");
}
}

Fish.java

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/**
* 具体装饰类
*/
public class Fish extends Change {

public Fish(TheGreatestSage sage) {
super(sage);
}

@Override
public void move() {
System.out.println("Fish Move");
}

public void swim() {
System.out.println("Fish swim");
}
}

测试类

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public class MyClass {
public static void main(String[] args) {
TheGreatestSage sage = new Monkey();
//孙悟空变成一只鸟
Bird bird = new Bird(sage);
bird.move();
bird.fly();

//孙悟空变成一只鱼
Fish fish = new Fish(sage);
fish.move();
fish.swim();
}
}

运行结果

设计模式—装饰模式

模式分析

  • 与继承关系相比,关联关系的主要优势在于不会破坏类的封装性,而且继承是一种耦合度较大的静态关系,无法在程序运行时动态扩展。在软件开发阶段,关联关系虽然不会比继承关系减少编码量,但是到了软件维护阶段,由于关联关系使系统具有较好的松耦合性,因此使得系统更加容易维护。当然,关联关系的缺点是比继承关系要创建更多的对象。

  • 使用装饰模式来实现扩展比继承更加灵活,它以对客户透明的方式动态地给一个对象附加更多的责任。装饰模式可以在不需要创造更多子类的情况下,将对象的功能加以扩展。

装饰模式的优点

  • 装饰模式与继承关系的目的都是要扩展对象的功能,但是装饰模式可以提供比继承更多的灵活性。
    可以通过一种动态的方式来扩展一个对象的功能,通过配置文件可以在运行时选择不同的装饰器,从而实现不同的行为。

  • 通过使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合,可以创造出很多不同行为的组合。可以使用多个具体装饰类来装饰同一对象,得到功能更为强大的对象。

  • 具体构件类与具体装饰类可以独立变化,用户可以根据需要增加新的具体构件类和具体装饰类,在使用时再对其进行组合,原有代码无须改变,符合“开闭原则”。

装饰模式的缺点

  • 使用装饰模式进行系统设计时将产生很多小对象,这些对象的区别在于它们之间相互连接的方式有所不同,而不是它们的类或者属性值有所不同,同时还将产生很多具体装饰类。这些装饰类和小对象的产生将增加系统的复杂度,加大学习与理解的难度。

  • 这种比继承更加灵活机动的特性,也同时意味着装饰模式比继承更加易于出错,排错也很困难,对于多次装饰的对象,调试时寻找错误可能需要逐级排查,较为烦琐。

代码已经放到GitHub上了https://github.com/HJXANDHMR/DesignPattern

参考
http://design-patterns.readthedocs.io/zh_CN/latest/structural_patterns/decorator.html

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